ニオブ酸リチウム（LiNbO₃、略してLN）は、多機能で多目的の人工結晶です。 どれの 優れた電気光学、音響光学、弾性光学、圧電、焦電、フォトリフラクティブ効果およびその他の物理的特性を統合します。LN結晶は三方晶系に属し、室温で強誘電相を持ちます3。m ポイントグループ、および R3c 空間群。1949年にマティアスとレメイカはLN単結晶を合成し、1965年にボールマンはより大きなサイズのLN結晶の成長に成功しました。

In1970年代 LN crystalsは電気光学Qスイッチの準備に使用され始めました。LN結晶には、潮解性がなく、半波電圧が低く、横方向の変調があり、電極の作成が簡単で、使用と保守が便利であるなどの利点がありますが、フォトリフラクティブ変化が発生しやすく、レーザー損傷のしきい値が低くなります。同時に、高光学品質の結晶を調製することの難しさは、不均一な結晶品質につながります。長い間、LN結晶は いくつかの低でのみ使用されました また 中出力1064nmレーザーシステム。

を解決するために の問題 フォトリフラクティブ 効果、 多くの作業s ハve 実施されました。一般的に使用されているLNクリスタルだからによって開発されています 同じ組成の共晶比 の 固液 状態、tここに、結晶中のリチウム空孔やアンチニオブなどの欠陥があります。組成やドーピングを変えることで結晶特性を簡単に調整できます。1980年、それ’s マグネシウム含有量が4.6mol％を超えるLN結晶をドーピングすると増加することがわかりましたs NS 1桁以上の光損傷耐性。亜鉛ドープ、スカンジウムドープ、インジウムドープ、ハフニウムドープ、ジルコニウムドープなど、他の光屈折防止ドープLN結晶も開発されています。、 NS. なぜなら ドープ LNの光学品質が悪い、そして光屈折とレーザー損傷の関係は研究の欠如です、 それは持っています 広く使われていません.

解決するには 大口径で高光学品質のLN結晶の成長に存在する問題、 研究者 2004年にコンピュータ制御システムを開発しました。これは、大型の成長中の制御の深刻な遅れの問題をよりよく解決しました。 LN。 等径制御のレベルが大幅に向上し、結晶成長過程の制御不良による急激な径変化を克服し、結晶の光学的均一性を大幅に向上させました。3インチの光学的均一性ch LNクリスタルは3×10よりも優れています⁻⁵ CM^-1.

2010年に、 研究者sは、LN結晶の応力が、温度安定性が低い主な理由であると提案しました。 LN 電気光学Qスイッチ。コンピュータに基づいて-制御 高光学品質のLN結晶を成長させるための等径技術では、特別な熱処理プロセスを使用してブランクの残留物を減らします。2013年に、誰か それを提案した, 内部応力として, 外部クランプ応力 もっている 同じ tへの影響LN結晶の電気光学Qスイッチングアプリケーションの温度安定性。彼らは開発しました NS 従来のリジッドクランプによって引き起こされる外部応力の問題を克服するための弾性アセンブリ技術、および このテクニック は、1064nmシリーズのレーザーで宣伝および適用されています。

同時に、LN結晶が持っているので 幅 光透過帯域と大きな実効電気光学係数により、2μmなどの中赤外波長帯レーザーシステムで使用できます。 と 2.28μm。

長い間、多くの仕事がありますがs ハve LN結晶で実施されたが、まだ体系的な研究が不足している LN’s 赤外線フォトリフラクティブ特性、固有のレーザー損傷しきい値、および損傷しきい値に対するドーピングの影響メカニズム。電気光学Qスイッチングの応用LN結晶の 多くの混乱をもたらしました。同時に、LN結晶の組成は複雑であり、欠陥の種類と量が豊富であるため、ce 異なる炉で製造、異なるバッチ、さらには同じの異なる部分 水晶片。結晶の品質には大きな違いがあるかもしれません。電気光学Qスイッチデバイスの性能の一貫性を制御することは困難であり、これはまた、LN結晶の電気光学Qスイッチの適用をある程度制限する。

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